Stanislao Cannizzaro

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Stanislao Cannizzaro (1906)
Cannizzaro um 1873
Stanislao Cannizzaro

Stanislao Cannizzaro (* 13. Juli 1826 in Palermo; † 10. Mai 1910 in Rom) war ein italienischer Chemiker und Politiker. Cannizzaro konnte den Unterschied von Atom- und Molekulargewicht aufklären, er erkannte, dass Wasserstoffgas als Molekül vorliegt und verhalf der Chemie zu richtigen Summenformeln. Er fand ein Darstellungsverfahren für aromatische Aldehyde aus den entsprechenden Carbonsäuren und Alkoholen.

Leben und Werk[Bearbeiten]

Stanislao Cannizzaro, das zehnte Kind einer Familie in Palermo, lernte in einer höheren Schule Grammatik, Rhetorik, Poesie, Philosophie, Mathematik, Geographie und erhielt bereits mit 15 Jahren eine Auszeichnung in Mathematik. Cannizzaro studierte zwischen 1841 und 1845 Medizin in Palermo, mit 19 Jahren hatte er bereits drei wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht. Im Jahr 1845 wurde er Assistent bei Raffaele Piria in Pisa. Er war eng mit einem anderen Assistenten von Piria, Cesare Bertagnini (Entdeckung der Reaktion von Aldehyden mit Alkalisulfit), befreundet.

1847 nahm Cannizzaro bei der Aufstandsbewegung zur Einigung Italiens teil. Er wurde Artillerieoffizier und jüngster Abgeordneter der Bewegung. Der Aufstand wurde niedergeschlagen und Cannizzaro flüchtete nach Marseille, da er 1849 in Messina in Abwesenheit zum Tode verurteilt wurde. In Paris beschäftigt sich Canizzarro zusammen mit Cloez mit der Synthese von Cyanamid. 1851 kehrt er nach Italien zurück, zunächst bekam er eine Anstellung als Professor in Alessandria.

1851 wurde er Professor für Physikalische Chemie am Collegio Nazionale in Alessandria. Im Hause von Bertagninis in Pisa fand er, dass bei der Reaktion von Benzaldehyd in alkalischem Medium Benzylalkohol und Benzoesäure entstand. Diese Reaktion erhielt seinen Namen, die Cannizzaro-Reaktion.[1] Ein Teil des Benzaldehyds wird reduziert (zu Benzylalkohol) der andere Teil wird oxidiert (zu Benzoesäure). Durch Destillation des Benzylalkohols konnte er den ersten aromatischen primären Alkohol gewinnen. Seine Arbeit wurde in Liebigs Annalen 1853 abgedruckt.

Cannizzaro sorgte für eine Vereinheitlichung der damals unverstandenen Verhältnisse von Atom und Molekül und griff auf das Gesetz von Avogadro zurück. Er war Professor an den Universitäten von Genua (1855), Palermo (1861–1871) und schließlich ab 1871 in Rom. In Rom studierte Cannizzaro verschiedene Naturstoffe, insbesondere Santonin.

Cannizzaro und das Atomgewicht[Bearbeiten]

Wegweisend war Cannizzaros Bedeutung durch eine klare Herausarbeitung von Atomgewicht und Molekulargewicht. Bereits der italienische Physiker Amedeo Avogadro hatte 1811 die Hypothese veröffentlicht, dass gleiche Volumina eines beliebigen Gases bei identischen Druck- und Temperaturbedingungen die gleiche Anzahl von Teilchen enthalten (siehe Avogadrosches Gesetz und Avogadro-Konstante). Avogadro unterschied bei Teilchen in der Gasphase zwischen Atomen (molécules élémentaires) und Moleküle (molécules intégrantes) und vermutete, dass Atome in der Gasphase nicht einzeln vorliegen, sondern als gepaarte Atome.

Diese Ideen sind lange Zeit in Vergessenheit geraten.

Der einflussreiche Chemiker Jöns Jakob Berzelius führte den Begriff des Atoms ein. An die Stelle des von Avogadro geprägten Begriffes von elementaren Molekülen setzte er den Begriff des Atoms. Durch den Namensaustausch wurde jedoch eine Quelle für spätere Verwirrungen geschaffen. Das Atom war für ihn ein elementares und ungebundenes Teilchen. Für elementare Gase wie Wasserstoff bedeutete dies, dass sie ebenfalls ungebunden im Gasraum vorliegen. Nach der Molekültheorie von Berzelius waren Moleküle teilbare Stoffe, so dass sich damals eine falsche Vorstellung über Moleküle und Atome im Gasraum bildete. Zur weiteren Verwirrung trug auch der Bezugspunkt für die Atomgewichte bei; Sauerstoff wurde Bezugspunkt und erhielt das willkürliche Atomgewicht 100.

Charles Frédéric Gerhardt fand im Jahr 1842 bei Bestimmungen von Gasdichten organischer Verbindungen, dass es Schwierigkeiten mit der Bestimmung der molekularen Größe gab. Hiernach müsste ein Äquivalent Wasser die Summenformel H4O2 zukommen und dem Kohlendioxid die Formel C2O4 oder die Molekülgröße wäre zu halbieren. Gerhardt schlug vor, die Molekülgröße zu teilen, damit erhielt der Kohlenstoff das Äquivalentgewicht 12, der Sauerstoff den Wert 16, der Schwefel den Wert 32. Gerhardt hatte durch Äquivalentgewichte noch nicht Atom- und Molekülgewichte unterschieden. Er hatte noch angenommen, dass ein Molekül eines einheitlichen Gases, eines Stoffes, nicht teilbar sei. Gerhardt meinte, dass bestimmte Moleküle (bzw. Atome) 1, 2, 4 Volumenteile einnehmen können. Für Oxide wurde die Situation noch komplizierter, da mehrere Atomgewichte für das gleiche Element in unterschiedlichen Verbindungen möglich waren. Gerhardts Thesen führten zu falschen Atomgewichten bei den Metallen, sodass viele andere Chemiker Gerhardts Thesen ablehnten.

Große Bedeutung für die moderne Molekulartheorie hatte die Darstellung der metallorganischen Verbindung Zinkethyl (Diethylzink) durch Edward Frankland. Gasdichte und chemische Zusammensetzung von Zinkethyl wurden von Cannizaro sorgfältig untersucht. Nach Cannizzaros Überlegungen musste dem Zink ein doppelt so hohes Atomgewicht - wie vorher von Gerhardt angenommen - gegeben werden. Wasserstoffgas musste ein Molekül aus zwei Atomen sein, jedes Wasserstoffatom musste die Atommasse 1 besitzen. Die Ethylgruppe im Zinkethyl musste zweimal im gasförmigen Molekül vorkommen.[2]

August Kekulé lud im Jahre 1860 alle namhaften Chemiker der Welt zu einem Kongress nach Karlsruhe ein, um Cannizzaros Ideen bezüglich des Atomgewichtes bekannt zu machen.[3] Beim Chemikerkongress 1860 in Karlsruhe wurden die anwesenden Chemiker in klarer Form durch eine kurze Ausarbeitung (Sunto) von Cannizzaro unterrichtet. Die Kongressteilnehmer votierten für die neue Form des Atomgewichtes. Cannizzaro wurden daraufhin mehrere Professuren an verschiedenen Universitäten angeboten. Er entschied sich jedoch für Palermo, seine Heimatstadt.

Auszeichnungen[Bearbeiten]

Für die von ihm entdeckte Methode zur Bestimmung der Atomgewichte aus der spezifischen Wärme flüchtiger Stoffe erhielt er die Copley-Medaille der britischen Royal Society. 1871 wurde er zum Senator ernannt, seit 1873 war er ordentliches Mitglied der Accademia dei Lincei in Rom. 1926 führte die Società chimica italiana eine Centenarfeier durch.[4]

In Palermo[5], Vittoria [6] und Rom[7] sind naturwissenschaftliche Gymnasien nach ihm benannt.

Literatur[Bearbeiten]

  • Günther Bugge (Hrsg.): Das Buch der grossen Chemiker. Band 2: Von Liebig bis Arrhenius. Verlag Chemie, Weinheim u. a. 1930, S. 173 ff. (Nachdruck. ebenda 1974, ISBN 3-527-25021-2).
  • Aldo Gaudiano - Domenico Marotta: Cannizzaro, Stanislao. In: Alberto M. Ghisalberti (Hrsg.): Dizionario Biografico degli Italiani (DBI). Band 18 (Canella–Cappello), Istituto della Enciclopedia Italiana, Rom 1975 (italienisch).

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Albert Gossauer: Struktur und Reaktivität der Biomoleküle. Eine Einführung in die organische Chemie. Verlag Helvetica Chimica Acta u. a., Zürich 2006, ISBN 3-906390-29-2, S. 290.
  2. H. Sainte-Claire Deville, Stanislao Cannizzaro: Della disassociazione ossia scomposizione dei corpi sotto l'influenza del calore. In: Il Nuovo Cimento. Bd. 6, Nr. 1, December 1857, S. 428–430, doi:10.1007/BF02726982.
  3. von C. Graebe (1913), Der Entwicklungsgang der Avogadroschen Theorie. Journal für Praktische Chemie, 87: 145–208, doi: 10.1002/prac.19130870112.
  4. Übersicht über Cannizzaro betreffende Archiv- und Nachlaßbestände bei der Accademia dei Quaranta.
  5. Cannizzaro Palermo.
  6. Cannizzaro Vittoria.
  7. Cannizzaro Rom.

Weblinks[Bearbeiten]